半导体装置制造方法及图纸

半导体装置具备：作为漂移层(12)的半导体基板(11)；基极层(13)；多个沟槽(14)；发射极区域(15)；发射极电极(20)；集电极层(30)；集电极电极(31)；产生反转层的主栅极电极(18a)及不使所述反转层产生的伪栅极电极(18b)；共用的栅极焊盘(21a)；第一元件(24、33)，形成于所述伪栅极电极与所述栅极焊盘之间，若施加第一电压，则断开导通或限制导通，若施加极性相反的第二电压，则允许导通；以及第二元件(25、34)，形成于所述发射极电极与所述伪栅极电极以及所述第一元件的连接点之间，若施加所述第一电压则允许导通，若施加所述第二电压则断开导通或限制导通。

Semiconductor Device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置相关申请的相互参照本申请基于2017年3月6日提出申请的日本专利申请第2017－42062号，在此援引其记载内容。
本公开涉及具备隔着栅极绝缘膜配置于沟槽内的伪栅极电极的半导体装置。
技术介绍
在专利文献1中，公开了具备隔着栅极绝缘膜配置于沟槽内的伪栅极电极的半导体装置。该半导体装置除了主栅极电极用的焊盘之外，还具备伪栅极电极用的伪栅极焊盘。因此，能够对伪栅极焊盘施加电压，进行伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查。另外，在耐压检查后，通过利用例如接合线将伪栅极焊盘与发射极电极连接，能够使伪栅极电极的电位稳定在不产生反转层的电位。在以往的构成中，在进行伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查之后，必须将伪栅极焊盘与发射极电极电连接。例如需要引线接合工序。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016－25124号公报
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种能够实施伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查，并且即使在耐压检查后不将焊盘连接于发射极电极也能够使伪栅极电极的电位稳定在不产生反转层的电位的半导体装置。在本公开的第一方式中，半导体装置具备：半导体基板，构成第一导电型的漂移层；第二导电型的基极层，形成于所述漂移层上；多个沟槽，贯通所述基极层并达到所述漂移层；第一导电型的发射极区域，以与所述沟槽接触的方式形成于所述基极层的表层部分；发射极电极，连接于所述基极层以及所述发射极区域；第一导电型的集电极层，相对于所述漂移层形成于与所述基极层相反的一侧；集电极电极，连接于所述集电极层；栅极绝缘膜，形成于所述沟槽的壁面；作为隔着所述栅极绝缘膜配置于所述沟槽内的栅极电极的主栅极电极以及至少一个伪栅极电极，该主栅极电极通过电压的施加产生连接所述发射极电极与所述漂移层之间的反转层，该至少一个伪栅极电极对所述反转层的产生不起作用；在所述主栅极电极以及所述伪栅极电极中共用的栅极焊盘；第一元件，形成于所述伪栅极电极与所述栅极焊盘之间，若为了在所述主栅极电极产生所述反转层而对所述栅极焊盘施加第一电压，则断开导通或限制导通，以使所述伪栅极电极对所述反转层的产生不起作用，若对所述栅极焊盘施加与所述第一电压极性相反的第二电压，则允许导通；以及第二元件，形成于所述发射极电极与所述伪栅极电极以及所述第一元件的连接点之间，若施加所述第一电压，则允许导通，若施加所述第二电压，则断开导通或限制导通。根据上述的半导体装置，由于具备上述的第一元件以及第二元件，因此通过对栅极焊盘施加检查用的第二电压，来对发射极电极与伪栅极电极之间施加进行伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查所需的电压。因此，能够实施伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查。另外，即使使栅极焊盘共用，也能够在对栅极焊盘施加动作用的第一电压而通过主栅极电极产生反转层时，使伪栅极电极的电位稳定在对反转层的产生不起作用的电位、例如与发射极电极相同的电位。通过以上，能够实施伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查，并且即使在耐压检查后不将焊盘连接于发射极电极，也能够使伪栅极电极的电位稳定在不产生反转层的电位。在本公开的第二方式中，半导体装置具备：半导体基板，构成第一导电型的漂移层；第二导电型的基极层，形成于所述漂移层上；多个沟槽，贯通所述基极层并达到所述漂移层；第一导电型的发射极区域，以与所述沟槽接触的方式形成于所述基极层的表层部分；发射极电极，连接于所述基极层以及所述发射极区域；第一导电型的集电极层，相对于所述漂移层形成于与所述基极层相反的一侧；集电极电极，连接于所述集电极层；栅极绝缘膜，形成于所述沟槽的壁面；作为隔着所述栅极绝缘膜配置于所述沟槽内的栅极电极的主栅极电极以及至少一个伪栅极电极，该主栅极电极通过电压的施加产生连接所述发射极电极与所述漂移层之间的反转层，该至少一个伪栅极电极对所述反转层的产生不起作用；主栅极焊盘，连接于所述主栅极电极；伪栅极焊盘，连接于所述伪栅极电极；以及第三元件，形成于所述发射极电极与所述伪栅极电极以及所述伪栅极焊盘的连接点之间，若对所述伪栅极焊盘施加规定电压，则断开导通或限制导通，若所述伪栅极焊盘成为未被施加电压的开路状态，则允许导通。根据上述的半导体装置，由于具备上述的第三元件以及伪栅极焊盘，因此通过对伪栅极焊盘施加规定电压，来对发射极电极与伪栅极电极之间施加进行伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查所需的电压。因此，能够实施伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查。另外，通过在耐压检查后使伪栅极焊盘成为开路状态，能够使伪栅极电极的电位稳定在对反转层的产生不起作用的电位、例如与发射极电极相同的电位。通过以上，能够实施伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查，并且即使在耐压检查后不将伪栅极焊盘连接于发射极电极也能够使伪栅极电极的电位稳定在不产生反转层的电位。在本公开的第三方式中，半导体装置具备：半导体基板，构成第一导电型的漂移层；第二导电型的基极层，形成于所述漂移层上；多个沟槽，贯通所述基极层并达到所述漂移层；第一导电型的发射极区域，以与所述沟槽接触的方式形成于所述基极层的表层部分；发射极电极，连接于所述基极层以及所述发射极区域；第一导电型的集电极层，相对于所述漂移层形成于与所述基极层相反的一侧；集电极电极，连接于所述集电极层；栅极绝缘膜，形成于所述沟槽的壁面；作为隔着所述栅极绝缘膜配置于所述沟槽内的栅极电极的主栅极电极以及至少一个伪栅极电极，该主栅极电极通过电压的施加产生连接所述发射极电极与所述漂移层之间的反转层，该至少一个伪栅极电极对所述反转层的产生不起作用；主栅极焊盘，连接于所述主栅极电极；第一伪栅极焊盘，连接于所述伪栅极电极；开关，形成于所述发射极电极与所述伪栅极电极以及所述第一伪栅极焊盘的连接点之间；以及第二伪栅极焊盘，用于控制基于所述开关的导通或断开。所述开关为了检查所述栅极绝缘膜的耐压而对所述第一伪栅极焊盘施加电压时，通过经由所述第二伪栅极焊盘的输入被控制而断开通电。在进行了耐压检查的状态下，所述第一伪栅极焊盘成为未被施加电压的开路状态，并且所述开关的所述发射极电极侧的端子与所述连接点侧的端子之间被短路。根据上述的半导体装置，由于具备上述的开关、第一伪栅极焊盘以及第二伪栅极焊盘，因此通过在对第一伪栅极焊盘施加了电压的状态下使开关成为断开状态，来对发射极电极与伪栅极电极之间施加进行伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查所需的电压。因此，能够实施伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查。另外，在耐压检查后，通过对第二伪栅极焊盘施加过电压而有意地使开关的发射极电极侧的端子与连接点侧的端子之间短路，能够将伪栅极电极的电位保持在与发射极电极相同的电位。即，能够使伪栅极电极的电位稳定在对反转层的产生不起作用的电位。通过以上，能够实施伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查，并且即使在耐压检查后不将焊盘连接于发射极电极，也能够使伪栅极电极的电位稳定在不产生反转层的电位。附图说明关于本公开的上述目的及其他目的、特征、优点，通过参照添附的附图及下述的详细描述而更加明确。其附图为，图1是表示第一实施方式的半导体装置的概略构成的俯视图，图2是沿着图1的II-II线的剖面图，图3是将图1所示的区域III放大后的图，图4是半导体装置的等效电路图，表示伪栅极电极中的栅极绝缘膜的耐压检查时，图5是半导体装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，具备：半导体基板(11)，构成第一导电型的漂移层(12)；第二导电型的基极层(13)，形成于所述漂移层上；多个沟槽(14)，贯通所述基极层并达到所述漂移层；第一导电型的发射极区域(15)，以与所述沟槽接触的方式形成于所述基极层的表层部分；发射极电极(20)，连接于所述基极层以及所述发射极区域；第一导电型的集电极层(30)，相对于所述漂移层形成于与所述基极层相反的一侧；集电极电极(31)，连接于所述集电极层；栅极绝缘膜(17)，形成于所述沟槽的壁面；作为隔着所述栅极绝缘膜配置于所述沟槽内的栅极电极(18)的主栅极电极(18a)以及至少一个伪栅极电极(18b)，该主栅极电极(18a)通过电压的施加，产生将所述发射极电极与所述漂移层之间连接的反转层，该至少一个伪栅极电极(18b)对所述反转层的产生不起作用；所述主栅极电极以及所述伪栅极电极共用的栅极焊盘(21a)；第一元件(24、33)，形成于所述伪栅极电极与所述栅极焊盘之间，若为了使所述主栅极电极产生所述反转层而对所述栅极焊盘施加第一电压，则该第一元件断开导通或限制导通，以使所述伪栅极电极对所述反转层的产生不起作用，若对所述栅极焊盘施加与所述第一电压极性相反的第二电压，则该第一元件允许导通；以及第二元件(25、34)，形成于所述发射极电极与所述伪栅极电极以及所述第一元件的连接点之间，若施加所述第一电压则允许导通，若施加所述第二电压则断开导通或限制导通。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.06 JP 2017-0420621.一种半导体装置，具备：半导体基板(11)，构成第一导电型的漂移层(12)；第二导电型的基极层(13)，形成于所述漂移层上；多个沟槽(14)，贯通所述基极层并达到所述漂移层；第一导电型的发射极区域(15)，以与所述沟槽接触的方式形成于所述基极层的表层部分；发射极电极(20)，连接于所述基极层以及所述发射极区域；第一导电型的集电极层(30)，相对于所述漂移层形成于与所述基极层相反的一侧；集电极电极(31)，连接于所述集电极层；栅极绝缘膜(17)，形成于所述沟槽的壁面；作为隔着所述栅极绝缘膜配置于所述沟槽内的栅极电极(18)的主栅极电极(18a)以及至少一个伪栅极电极(18b)，该主栅极电极(18a)通过电压的施加，产生将所述发射极电极与所述漂移层之间连接的反转层，该至少一个伪栅极电极(18b)对所述反转层的产生不起作用；所述主栅极电极以及所述伪栅极电极共用的栅极焊盘(21a)；第一元件(24、33)，形成于所述伪栅极电极与所述栅极焊盘之间，若为了使所述主栅极电极产生所述反转层而对所述栅极焊盘施加第一电压，则该第一元件断开导通或限制导通，以使所述伪栅极电极对所述反转层的产生不起作用，若对所述栅极焊盘施加与所述第一电压极性相反的第二电压，则该第一元件允许导通；以及第二元件(25、34)，形成于所述发射极电极与所述伪栅极电极以及所述第一元件的连接点之间，若施加所述第一电压则允许导通，若施加所述第二电压则断开导通或限制导通。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一元件以及所述第二元件都是二极管，第一元件的阳极与第二元件的阳极彼此连接。3.一种半导体装置，具备：半导体基板(11)，构成第一导电型的漂移层(12)；第二导电型的基极层(13)，形成于所述漂移层上；多个沟槽(14)，贯通所述基极层并达到所述漂移层；第一导电型的发射极区域(15)，以与所述沟槽接触的方式形成于所述基极层的表层部分；发射极电极(20)，连接于所述基极层以及所述发射极区域；第一导电型的集电极层(30)，相对于所述漂移层形成于与所述基极层相反的一侧；集电极电极(31)，连接于所述集电极层；栅极绝缘膜(17)，形成于所述沟槽的壁面；作为隔着所述栅极绝缘膜配置于所述沟槽内的栅极电极(18)的主栅极电极(18a)以及至少一个伪栅极电极(18b)，该主栅极电极(18a)通过电压的施加，产生将所述发射极电极与所述漂移层之间连接的反转层，该至少一个伪栅极电极(18b)对所述反转层的产生不起作用；主栅极焊盘(21a)，连接于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：米田秀司，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP